JPH1080174A - モータのサーボ制御装置 - Google Patents
モータのサーボ制御装置Info
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- JPH1080174A JPH1080174A JP8248967A JP24896796A JPH1080174A JP H1080174 A JPH1080174 A JP H1080174A JP 8248967 A JP8248967 A JP 8248967A JP 24896796 A JP24896796 A JP 24896796A JP H1080174 A JPH1080174 A JP H1080174A
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- rotor
- rotation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータのロータの回転方向を判別すること
で、ロータの逆方向への暴走を防止することができるモ
ータのサーボ制御装置を提供すること。 【解決手段】 モータ1のロータ2の回転数を周波数に
変換し、その周波数を電圧に変換して、その電圧に基づ
いてモータ1のロータ2を定速回転させるモータ1のサ
ーボ制御装置において、複数相の出力電圧を用いてモー
タ1のロータ2の回転方向を判別して回転方向判別信号
を出力する回転方向判別回路20を備える。
で、ロータの逆方向への暴走を防止することができるモ
ータのサーボ制御装置を提供すること。 【解決手段】 モータ1のロータ2の回転数を周波数に
変換し、その周波数を電圧に変換して、その電圧に基づ
いてモータ1のロータ2を定速回転させるモータ1のサ
ーボ制御装置において、複数相の出力電圧を用いてモー
タ1のロータ2の回転方向を判別して回転方向判別信号
を出力する回転方向判別回路20を備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータのサーボ制
御装置の改良に関するものである。
御装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来のモータのサーボ制御装置を
示しており、モータ100はホール素子4を備えてい
る。このホール素子4は、モータのロータRの回転によ
り、ホール素子出力U+とホール素子出力U−を出力
し、これらのホール素子出力はコンパレータ102で比
較するようになっている。この比較の結果、コンパレー
タ102は矩形波Wを周波数−電圧変換部(F/Vコン
バータ)103に出力する。周波数−電圧変換部103
は、矩形波Wの周波数を電圧に変換して、サーボ演算部
104に送る。サーボ演算部104は、予め回転数設定
部105で設定されている回転数設定電圧PVを基準と
して、サーボ電圧SVをモータドライバ101に出力す
ることで、モータ100のロータRは定速回転するよう
になっている。
示しており、モータ100はホール素子4を備えてい
る。このホール素子4は、モータのロータRの回転によ
り、ホール素子出力U+とホール素子出力U−を出力
し、これらのホール素子出力はコンパレータ102で比
較するようになっている。この比較の結果、コンパレー
タ102は矩形波Wを周波数−電圧変換部(F/Vコン
バータ)103に出力する。周波数−電圧変換部103
は、矩形波Wの周波数を電圧に変換して、サーボ演算部
104に送る。サーボ演算部104は、予め回転数設定
部105で設定されている回転数設定電圧PVを基準と
して、サーボ電圧SVをモータドライバ101に出力す
ることで、モータ100のロータRは定速回転するよう
になっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のサーボ制御装置では、次のような問題がある。モ
ータ100のロータRが外乱等の何等かの原因で、正回
転方向E1とは異なる逆回転方向E2に設定回転数より
も高い回転数で逆回転をしてしまうことがある。ところ
が、サーボ演算部104に与えられる周波数−電圧変換
部103からの信号はロータRの回転数の情報しかな
く、ロータRの正回転あるいは逆回転方向の情報を与え
られないので、次のような現象を生じる。つまり、サー
ボ演算部104は、ロータRを更に減速するようにサー
ボ電圧(サーボ信号)SVをモータドライバ101側に
出すために、モータ100のロータRは、逆方向に暴走
したままとなってしまう。そこで本発明は上記課題を解
消し、モータのロータの回転方向を判別することで、ロ
ータの逆方向への暴走を防止することができるモータの
サーボ制御装置を提供することを目的としている。
従来のサーボ制御装置では、次のような問題がある。モ
ータ100のロータRが外乱等の何等かの原因で、正回
転方向E1とは異なる逆回転方向E2に設定回転数より
も高い回転数で逆回転をしてしまうことがある。ところ
が、サーボ演算部104に与えられる周波数−電圧変換
部103からの信号はロータRの回転数の情報しかな
く、ロータRの正回転あるいは逆回転方向の情報を与え
られないので、次のような現象を生じる。つまり、サー
ボ演算部104は、ロータRを更に減速するようにサー
ボ電圧(サーボ信号)SVをモータドライバ101側に
出すために、モータ100のロータRは、逆方向に暴走
したままとなってしまう。そこで本発明は上記課題を解
消し、モータのロータの回転方向を判別することで、ロ
ータの逆方向への暴走を防止することができるモータの
サーボ制御装置を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、モータのロータの回転数を周波数に変換し、そ
の周波数を電圧に変換して、その電圧に基づいてモータ
のロータを定速回転させるモータのサーボ制御装置にお
いて、複数相の出力電圧を用いてモータのロータの回転
方向を判別して回転方向判別信号を出力する回転方向判
別回路を備えるモータのサーボ制御装置により、達成さ
れる。
っては、モータのロータの回転数を周波数に変換し、そ
の周波数を電圧に変換して、その電圧に基づいてモータ
のロータを定速回転させるモータのサーボ制御装置にお
いて、複数相の出力電圧を用いてモータのロータの回転
方向を判別して回転方向判別信号を出力する回転方向判
別回路を備えるモータのサーボ制御装置により、達成さ
れる。
【0005】本発明のサーボ制御装置は、回転方向判別
回路を備えており、この回転方向判別回路は、複数相の
出力電圧を用いてモータのロータの回転方向を判別して
回転方向判別信号を出力するようになっている。これに
より、ロータの回転方向が正回転なのか逆回転なのか分
かるので、ロータの逆方向への暴走を防ぐことができ
る。
回路を備えており、この回転方向判別回路は、複数相の
出力電圧を用いてモータのロータの回転方向を判別して
回転方向判別信号を出力するようになっている。これに
より、ロータの回転方向が正回転なのか逆回転なのか分
かるので、ロータの逆方向への暴走を防ぐことができ
る。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。
【0007】図1は、本発明のモータのサーボ制御装置
を示しており、モータ1はロータ2を備えている。この
モータ1は、3つの相のコイルを備えており、3つの相
はU相、V相、W相と称する。ロータ2の周囲には多極
着磁された回転数検出用のマグネットMが設けられてい
る。これに対してモータ1のステータ側には3つのホー
ル素子HU,HV,HWが設定されている。これらのホ
ール素子HU,HV,HWは、モータ1のロータ2が回
転することによりマグネットMの磁束の変化を検出し
て、ホール素子出力U+,U−,V+,V−,W+,W
−を出力する。
を示しており、モータ1はロータ2を備えている。この
モータ1は、3つの相のコイルを備えており、3つの相
はU相、V相、W相と称する。ロータ2の周囲には多極
着磁された回転数検出用のマグネットMが設けられてい
る。これに対してモータ1のステータ側には3つのホー
ル素子HU,HV,HWが設定されている。これらのホ
ール素子HU,HV,HWは、モータ1のロータ2が回
転することによりマグネットMの磁束の変化を検出し
て、ホール素子出力U+,U−,V+,V−,W+,W
−を出力する。
【0008】ホール素子出力U+,U−,V+,V−,
W+,W−の6つの信号は、コンパレート部10に入力
される。コンパレート部10は、3つのコンパレータ4
a,4b,4cを有しており、コンパレータ4aは、ホ
ール素子出力U+,U−を受ける。コンパレータ4bは
ホール素子出力V+,V−を受ける。そしてコンパレー
タ4cはホール素子出力W+,W−を受ける。この結
果、コンパレータ4aはコンパレート信号U−FGを周
波数−電圧変換部(F/Vコンバータ)5及び後で説明
する回転方向判別回路20に対して供給する。コンパレ
ータ4bは、コンパレート信号V−FGを回転方向判別
回路20に供給するとともに、コンパレータ4cは、コ
ンパレート信号W−FGを回転方向判別回路20に供給
する。これらのコンパレート信号U−FG,V−FG,
W−FGは、ほぼ矩形波であり、モータ1のロータ2の
回転数を表わす信号である。
W+,W−の6つの信号は、コンパレート部10に入力
される。コンパレート部10は、3つのコンパレータ4
a,4b,4cを有しており、コンパレータ4aは、ホ
ール素子出力U+,U−を受ける。コンパレータ4bは
ホール素子出力V+,V−を受ける。そしてコンパレー
タ4cはホール素子出力W+,W−を受ける。この結
果、コンパレータ4aはコンパレート信号U−FGを周
波数−電圧変換部(F/Vコンバータ)5及び後で説明
する回転方向判別回路20に対して供給する。コンパレ
ータ4bは、コンパレート信号V−FGを回転方向判別
回路20に供給するとともに、コンパレータ4cは、コ
ンパレート信号W−FGを回転方向判別回路20に供給
する。これらのコンパレート信号U−FG,V−FG,
W−FGは、ほぼ矩形波であり、モータ1のロータ2の
回転数を表わす信号である。
【0009】図1の周波数−電圧変換部5と回転数設定
部7はサーボ演算部6に接続されているとともに、回転
方向判別回路20の出力側もサーボ演算部6に接続され
ている。周波数−電圧変換部5は、コンパレータ4aの
コンパレート信号U−FGを周波数−電圧変換して、ロ
ータ2の回転数に対応した電圧をサーボ演算部6に与え
る。回転数設定部7は、回転数設定電圧PVをサーボ演
算部6に与える。この回転数設定電圧PVは予めロータ
2を定速回転させるための目標設定電圧値である。
部7はサーボ演算部6に接続されているとともに、回転
方向判別回路20の出力側もサーボ演算部6に接続され
ている。周波数−電圧変換部5は、コンパレータ4aの
コンパレート信号U−FGを周波数−電圧変換して、ロ
ータ2の回転数に対応した電圧をサーボ演算部6に与え
る。回転数設定部7は、回転数設定電圧PVをサーボ演
算部6に与える。この回転数設定電圧PVは予めロータ
2を定速回転させるための目標設定電圧値である。
【0010】回転方向判別回路20は、上述した3つの
コンパレート信号U−FG,V−FG及びW−FGに基
づいて、回転方向判別信号RDSをサーボ演算部6に与
えることで、サーボ演算部6はロータ2が正回転方向E
1に回転しているか、逆回転方向E2に回転しているか
を認識することができる。これらの結果、サーボ演算部
6はサーボ電圧SVをモータドライバ3に送り、モータ
ドライバ3はサーボ電圧SVに基づいてロータ2の例え
ばU,V,W相の合計3相のコイル(図示せず)に対し
て電圧を供給してロータ2を定速回転することができる
ものである。
コンパレート信号U−FG,V−FG及びW−FGに基
づいて、回転方向判別信号RDSをサーボ演算部6に与
えることで、サーボ演算部6はロータ2が正回転方向E
1に回転しているか、逆回転方向E2に回転しているか
を認識することができる。これらの結果、サーボ演算部
6はサーボ電圧SVをモータドライバ3に送り、モータ
ドライバ3はサーボ電圧SVに基づいてロータ2の例え
ばU,V,W相の合計3相のコイル(図示せず)に対し
て電圧を供給してロータ2を定速回転することができる
ものである。
【0011】次に、図1の回転方向判別回路20につい
て図2を参照して説明する。回転方向判別回路20は、
D形フリップフロップ(D−FF)21と、2つのアン
ド回路(AND)23,24及びノア回路(NOR)2
2を備えている。コンパレータ4aから送られてくるコ
ンパレート信号U−FGとコンパレータ4bから送られ
てくるコンパレート信号V−FGは、ノア回路22に入
力されるとともに、コンパレート信号U−FGはアンド
回路23にも入力される。ノア回路22の出力である合
成信号UV−Oは、D形フリップフロップ21の端子に
入力される。残りのコンパレータ4cから送られてくる
コンパレート信号W−FGは、フリップフロップ21の
D端子とアンド回路23のもう1つの入力端子及びD形
フリップフロップのリセット端子に送られる。D形フリ
ップフロップのQ出力とアンド回路23の出力である合
成信号UV−Oは、アンド回路24に入力され、アンド
回路24は回転方向判別信号RDSを出力する。この回
転方向判別信号RDSは、図1のサーボ演算部6に送ら
れる。
て図2を参照して説明する。回転方向判別回路20は、
D形フリップフロップ(D−FF)21と、2つのアン
ド回路(AND)23,24及びノア回路(NOR)2
2を備えている。コンパレータ4aから送られてくるコ
ンパレート信号U−FGとコンパレータ4bから送られ
てくるコンパレート信号V−FGは、ノア回路22に入
力されるとともに、コンパレート信号U−FGはアンド
回路23にも入力される。ノア回路22の出力である合
成信号UV−Oは、D形フリップフロップ21の端子に
入力される。残りのコンパレータ4cから送られてくる
コンパレート信号W−FGは、フリップフロップ21の
D端子とアンド回路23のもう1つの入力端子及びD形
フリップフロップのリセット端子に送られる。D形フリ
ップフロップのQ出力とアンド回路23の出力である合
成信号UV−Oは、アンド回路24に入力され、アンド
回路24は回転方向判別信号RDSを出力する。この回
転方向判別信号RDSは、図1のサーボ演算部6に送ら
れる。
【0012】図3は図2の回転方向判別回路20の正回
転(E1)の時の各信号のロジックを示し、図4は逆回
転(E2)の時の各信号のロジックの一例を示してい
る。図3に示すように正回転時には、回転方向判別信号
RDSが一定の期間t毎に判別用のパルスDPを出力す
るようになっている。これに対して図4の逆回転時(E
2)では、回転方向判別信号RDSは、一定値(ゼロ)
である。これにより、サーボ演算部6は、モータ1のロ
ータ2が正回転しているか逆回転しているかを認識する
ことができる。
転(E1)の時の各信号のロジックを示し、図4は逆回
転(E2)の時の各信号のロジックの一例を示してい
る。図3に示すように正回転時には、回転方向判別信号
RDSが一定の期間t毎に判別用のパルスDPを出力す
るようになっている。これに対して図4の逆回転時(E
2)では、回転方向判別信号RDSは、一定値(ゼロ)
である。これにより、サーボ演算部6は、モータ1のロ
ータ2が正回転しているか逆回転しているかを認識する
ことができる。
【0013】図3の正回転時では、3つの相のコンパレ
ート信号U−FG(周波数発生信号Uinともいう)、
コンパレート信号V−FG(周波数発生信号Vinとも
いう)、コンパレート信号W−FG(周波数発生信号W
inともいう)の順番で、信号レベルが低(L)〜高
(H)〜低(L)と変化するのに対して、図4の逆回転
時では、コンパレート信号U−FG,W−FG,V−F
Gの順番で、低(L)〜高(H)〜低(L)と変化す
る。
ート信号U−FG(周波数発生信号Uinともいう)、
コンパレート信号V−FG(周波数発生信号Vinとも
いう)、コンパレート信号W−FG(周波数発生信号W
inともいう)の順番で、信号レベルが低(L)〜高
(H)〜低(L)と変化するのに対して、図4の逆回転
時では、コンパレート信号U−FG,W−FG,V−F
Gの順番で、低(L)〜高(H)〜低(L)と変化す
る。
【0014】以上のような図1の回転方向判別信号RD
Sがサーボ演算部6に加わることにより、サーボ演算部
6は周波数−電圧変換部5からのロータ2の回転数の情
報を得るとともに回転方向判別回路20からロータ2の
回転方向の情報を得ることができることから、その回転
方向と回転数に応じたサーボ電圧SVをサーボ演算部6
が生成できるので、ロータ2の逆回転における暴走を防
止することができる。
Sがサーボ演算部6に加わることにより、サーボ演算部
6は周波数−電圧変換部5からのロータ2の回転数の情
報を得るとともに回転方向判別回路20からロータ2の
回転方向の情報を得ることができることから、その回転
方向と回転数に応じたサーボ電圧SVをサーボ演算部6
が生成できるので、ロータ2の逆回転における暴走を防
止することができる。
【0015】ところで、図1は3つのホール素子を回転
数の検出用に用いたセンサを有するモータであるが、回
転数検出素子としてのホール素子を取り除いたセンサレ
スモータの場合には、例えば3つの相の逆起電圧により
各相の周波数発生信号(FG信号)を作ることになる。
この際には、スイッチングによるキックバック電圧が生
じるので、そのキックバック電圧の影響をなくすため
に、判別回路に入る前にマスク回路が必要となる。
数の検出用に用いたセンサを有するモータであるが、回
転数検出素子としてのホール素子を取り除いたセンサレ
スモータの場合には、例えば3つの相の逆起電圧により
各相の周波数発生信号(FG信号)を作ることになる。
この際には、スイッチングによるキックバック電圧が生
じるので、そのキックバック電圧の影響をなくすため
に、判別回路に入る前にマスク回路が必要となる。
【0016】以上説明したように本発明の実施の形態に
よれば、図1のセンサ付きの3相のモータは、周波数−
電圧変換を用いたサーボ制御装置でロータを定速回転さ
せる場合に、ロータの逆方向への暴走を防止できる。ま
たセンサレスモータを採用する場合においては、元々ロ
ータの回転数の情報がないために、例えば3つの相の逆
起電圧のスイッチングパルスをマスクして作った周波数
発生信号により、同様に回転方向を検出することができ
る。
よれば、図1のセンサ付きの3相のモータは、周波数−
電圧変換を用いたサーボ制御装置でロータを定速回転さ
せる場合に、ロータの逆方向への暴走を防止できる。ま
たセンサレスモータを採用する場合においては、元々ロ
ータの回転数の情報がないために、例えば3つの相の逆
起電圧のスイッチングパルスをマスクして作った周波数
発生信号により、同様に回転方向を検出することができ
る。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モータのロータの回転方向を判別することで、ロータの
逆方向への暴走を防止することができる。
モータのロータの回転方向を判別することで、ロータの
逆方向への暴走を防止することができる。
【図1】本発明のモータの制御装置の一例を示す図。
【図2】図1のモータの制御装置の回転方向判別回路の
一例を示す図。
一例を示す図。
【図3】図2の回転方向判別回路の正回転時におけるロ
ジックを示す図。
ジックを示す図。
【図4】図2の回転方向判別回路における逆回転時のロ
ジックを示す図。
ジックを示す図。
【図5】従来のモータのサーボ制御装置を示す図。
1・・・モータ、2・・・ロータ、3・・・モータドラ
イバ、4a,4b,4c・・・コンパレータ、5・・・
周波数−電圧変換部、6・・・サーボ演算部、7・・・
回転数設定部、20・・・回転方向判別回路、HU,H
V,HW・・・ホール素子(回転数検出素子)
イバ、4a,4b,4c・・・コンパレータ、5・・・
周波数−電圧変換部、6・・・サーボ演算部、7・・・
回転数設定部、20・・・回転方向判別回路、HU,H
V,HW・・・ホール素子(回転数検出素子)
Claims (3)
- 【請求項1】 モータのロータの回転数を周波数に変換
し、その周波数を電圧に変換して、その電圧に基づいて
モータのロータを定速回転させるモータのサーボ制御装
置において、 複数相の出力電圧を用いてモータのロータの回転方向を
判別して回転方向判別信号を出力する回転方向判別回路
を備えることを特徴とするモータのサーボ制御装置。 - 【請求項2】 回転方向判別回路は、モータのロータの
回転数を回転数検出素子で周波数に変換し、その周波数
を電圧に変換して、その電圧に基づいてモータのロータ
を定速回転させる際に、3つの回転数検出素子からの第
1相、第2相、第3相の出力電圧を用いてモータのロー
タの回転方向を判別して回転方向判別信号を出力する構
成とした請求項1に記載のモータのサーボ制御装置。 - 【請求項3】 回転数検出素子は、ホール素子である請
求項2に記載のモータのサーボ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8248967A JPH1080174A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | モータのサーボ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8248967A JPH1080174A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | モータのサーボ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1080174A true JPH1080174A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=17186061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8248967A Pending JPH1080174A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | モータのサーボ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1080174A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6953415B2 (en) | 2002-09-03 | 2005-10-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicle control apparatus |
| CN114301338A (zh) * | 2020-10-06 | 2022-04-08 | 美蓓亚三美株式会社 | 电机驱动控制装置及电机驱动控制装置的控制方法 |
-
1996
- 1996-08-30 JP JP8248967A patent/JPH1080174A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6953415B2 (en) | 2002-09-03 | 2005-10-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicle control apparatus |
| CN114301338A (zh) * | 2020-10-06 | 2022-04-08 | 美蓓亚三美株式会社 | 电机驱动控制装置及电机驱动控制装置的控制方法 |
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